Trong vũ trụ bao la, các nhà khoa học đang tìm kiếm những hạt vật chất bí ẩn được gọi là gravitino, một ứng cử viên lý thuyết cho vật chất tối. Mặc dù sự tồn tại của gravitino vẫn chưa được xác nhận, nhưng vai trò tiềm năng của nó có thể rất quan trọng để hiểu về vật chất tối và nguồn gốc của vũ trụ.
Gravitino được cho là hạt siêu đối xứng của graviton, hạt giả thuyết truyền tương tác hấp dẫn trong cơ học lượng tử. Theo lý thuyết siêu đối xứng (SUSY), mọi hạt đã biết đều có một "đối tác" siêu đối xứng. Gravitino, với spin 3/2, cực kỳ khó phát hiện do tương tác gần như bằng không với vật chất thông thường. Một trong những bí ẩn lớn nhất của khoa học hiện nay là vật chất tối, một dạng vật chất vô hình chiếm khoảng 27% vũ trụ. Các nhà khoa học coi gravitino là một ứng cử viên lý tưởng để giải thích điều này, vì nó phù hợp với các đặc tính dự kiến của một hạt vật chất tối, bao gồm tương tác yếu và có đủ khối lượng để ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc vũ trụ.
Nếu gravitino tồn tại, nó có thể là cầu nối còn thiếu giữa vật lý hạt và vũ trụ học, đồng thời cung cấp manh mối cho một lý thuyết hấp dẫn lượng tử thống nhất. Các nghiên cứu cho thấy khối lượng của gravitino có thể nằm trong khoảng từ vài GeV đến TeV, khiến nó trở thành đối tượng tiềm năng để phát hiện trong các thí nghiệm tìm kiếm vật chất tối. Tuy nhiên, một số lý thuyết xem xét các gravitino siêu nặng, mang điện tích, với khối lượng gần khối lượng Planck.
Việc tìm kiếm gravitino vô cùng phức tạp. Do tương tác yếu, ngay cả các máy gia tốc hạt mạnh nhất như LHC cũng chưa phát hiện ra nó. Tuy nhiên, các nhà vật lý hy vọng rằng các thế hệ máy dò vật chất tối trong tương lai hoặc các thí nghiệm vũ trụ học chính xác có thể cung cấp những manh mối gián tiếp về sự tồn tại của nó. Các vệ tinh mới, chẳng hạn như Jovian-1, và các máy dò siêu nhạy, có khả năng thu nhận các sự kiện tương tác hiếm hoi của các hạt vật chất tối giả thuyết, bao gồm gravitino, đang được phát triển. Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cách các máy dò neutrino thế hệ mới, chẳng hạn như JUNO, có thể được sử dụng để phát hiện các hạt gravitino mang điện tích này, dựa trên các dấu hiệu đặc trưng của chúng. Khám phá ra gravitino không chỉ giải quyết bí ẩn về vật chất tối mà còn có thể thống nhất các lực cơ bản của vũ trụ, mang lại sự hiểu biết sâu sắc hơn về bản chất của thực tại.